盾構(gòu)隧道下穿既有城市鐵路施工技術(shù)

1、盾構(gòu)隧道下穿既有城市鐵路施工技術(shù)一前言城市地鐵建設(shè)中， 盾構(gòu)隧道下穿的地鐵施工技術(shù)是一項(xiàng)新興 的技術(shù)， 是隨著近年來我國城市地鐵建設(shè)的增多， 以及地鐵建設(shè) 對于城市已有建筑物或者是構(gòu)筑物的的影響因素而逐漸發(fā)展起 來的。該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)生適應(yīng)了我國城市地鐵建設(shè)發(fā)展的需要， 對 城市更加科學(xué)的建設(shè)地鐵線路提供了技術(shù)支撐。 我們知道在城市 地鐵建設(shè)中，難度是很大的，需要考慮的因素有很多，怎樣使城 市地鐵建設(shè)不至于影響到現(xiàn)有建筑物和構(gòu)筑物的安全， 是我們城 市鐵路建設(shè)所需要解決的一大問題。 現(xiàn)在， 盾構(gòu)隧道下穿的地鐵 施工技術(shù)已經(jīng)在我國城市地鐵建設(shè)中廣泛運(yùn)用， 且日益發(fā)揮著重 要作用。 本文主要是通過一個(gè)

2、具體的城市地鐵建設(shè)工程， 來具體 講解盾構(gòu)隧道下穿的地鐵施工技術(shù)， 通過這個(gè)案例， 我們就可以 了解盾構(gòu)隧道下穿的地鐵施工技術(shù)的各個(gè)要領(lǐng)， 為在以后的城市 地鐵施工建設(shè)中提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。二城市地鐵工程的基本情況介紹 該項(xiàng)城市地鐵工程在北京市朝陽區(qū)太陽宮地區(qū)， 以惠新西街 為起點(diǎn)，以東北京地鐵 10 號(hào)線芍藥居站為終點(diǎn)。此條地鐵線路 全長 1116.4 m ，此條地鐵線主要是使用盾構(gòu)的方法進(jìn)行施工。 同時(shí)在線路的中途有下穿既有城市地鐵 13 號(hào)線，就是芍藥居站。此條地鐵線的隧道高為25. 4 m,該條隧道穿過的地下層主 要是粉狀的地下黏土。 根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘查報(bào)告， 我們可以知道 此條地鐵位于第

3、四紀(jì)覆蓋層，該地段的土層主要包括人工填充 層、第四紀(jì)全新世沖洪積層和第四紀(jì)晚更新世沖洪積層， 這些土 層的高度不一， 分布不均勻， 在地鐵建設(shè)中應(yīng)當(dāng)考慮到相關(guān)土層 的特點(diǎn)。同時(shí)，在該條地鐵線需要下穿的既有城市地鐵線為城市地鐵 第 13 號(hào)線，即芍藥居車站為。該車站是地面兩層式的三跨側(cè)方 式的車站， 車站的整體是道床。 該車站采用的鋼筋混凝土的方法 建設(shè)的， 屬于框架結(jié)構(gòu)。 該車站的盾構(gòu)隧道的上下兩端的距離為 9. 2 m。同時(shí)該車站的道床還存在著不停程度的裂縫。三關(guān)于盾構(gòu)隧道下穿城市既有地鐵的施工的方法和技術(shù) 為了使既有的城市地鐵能夠安全的運(yùn)營， 根據(jù)城市地鐵建設(shè) 的相關(guān)技術(shù)要求， 對正在建設(shè)

4、的城市盾構(gòu)下穿既有地鐵的施工技 術(shù)和方法提出了相應(yīng)的施工要求，現(xiàn)就相關(guān)要求陳述于下。首先，城市地鐵的整體道下降的限度為 30mm其次，城市 地鐵施工造成的地面的下降幅度不得超過 5mm。1.盾構(gòu)隧道下穿城市既有鐵路的施工控制技術(shù)分析 由于采用盾構(gòu)法隧道施工可能會(huì)導(dǎo)致地面的下降， 特別是在 軟土的地質(zhì)上， 就更容易引起地面的下降， 無論采用何種技術(shù)都 是一樣的。 不可能消除地面沉降的后果。 同時(shí)針對既有城市鐵路 13 號(hào)線芍的建造結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、負(fù)載量、地質(zhì)情況、隧道的厚度等 情況，我們在該條盾構(gòu)隧道的施工中就可以使用有限元計(jì)算分析 軟件來對盾構(gòu)隧道穿過城市既有鐵路的相關(guān)情況進(jìn)行模擬分析 實(shí)驗(yàn)，來準(zhǔn)確

5、預(yù)知采用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵建設(shè)是否達(dá)到城市地鐵建 設(shè)的相關(guān)技術(shù)要求。同時(shí)為了使在地鐵建設(shè)的施工中， 能夠有效控制地鐵施工帶 來的地面沉降和變形，保證城市現(xiàn)有地鐵能夠安全的運(yùn)營，在地鐵施工過程中，我們應(yīng)該采用如下幾項(xiàng)技術(shù)方法。首先，要保持開挖面的穩(wěn)定。對于保持開挖面的穩(wěn)定，就需 要對施工地的土壓進(jìn)行有效的管理，這是解決地面穩(wěn)定的關(guān)鍵。 第一要做到的就是要對土體進(jìn)行改良，對土層進(jìn)行處理。我們可以對切下來的土體加上泥， 加上水或者加上其他的化學(xué)物質(zhì)，從而來控制土體的塑性、泌水性、流動(dòng)性，使他們保持在一個(gè)比較 合適的情況中。其次，我們還要注意開挖面的穩(wěn)定方法。 通過對土體進(jìn)行處 理后，如何開挖就成了關(guān)鍵了

6、。由于此次施工的地質(zhì)是黏性土， 因此在使用頓勾當(dāng)方法掘進(jìn)的過程中，就可能會(huì)造成開挖面增 大，是地面不穩(wěn)定的后果，所以要注意開挖的方法。我們可以在土體加入一些泡沫， 從而增大土體的流動(dòng)性， 降 低土體的附和性，防止開挖的土體和刀頭的倉壁附和在一起。同時(shí)，我們還要使用刀盤輻條上的攪拌翼，土體和泡沫進(jìn)行攪拌， 使土體和泡沫能夠很好的混合在一起， 使這些土體可以很好的排 除。還有就是我們使用螺旋輸送機(jī)上攜帶的注漿孔朝著該輸送機(jī) 加上一些泡沫，使土體的流動(dòng)性提高， 從而使這些土體可以很好地排除出在進(jìn)行先前的準(zhǔn)備工作后， 我們就要開始盾構(gòu)掘進(jìn)了。 盾構(gòu) 掘進(jìn)的首要就是進(jìn)行土方的挖掘。 因?yàn)槎軜?gòu)的排土量將會(huì)

7、直接影 響到開挖面的穩(wěn)定， 因此如何控制好盾構(gòu)的排土量就成為了一項(xiàng) 關(guān)鍵的技術(shù)問題。 然而， 盾構(gòu)排土量的多少也是由螺旋輸送機(jī)的 轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的， 而該機(jī)械的轉(zhuǎn)速是由其自身自動(dòng)控制的， 因此最終 的問題就是該中機(jī)械的選擇問題了。在土體掘進(jìn)工作完成后， 我們就要開始壁后注漿的施工步驟 了。注漿方式對于地面的沉降多少具有重要的影響，因此，選擇 何種注漿的方式就成為了解決地面沉降問題的重中之重， 因此更 應(yīng)慎重選擇注漿的方式。注漿的方式有很多種，本工程中主要選擇同步注漿的方式， 這樣對地面沉降的影響較小。 同步注漿就是指在盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn) 的過程中，利用盾構(gòu)機(jī)管片襯砌脫出盾尾時(shí)所產(chǎn)生的縫隙來進(jìn)行 注漿填充

8、。壁后注漿的方式可以避免將盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過程中所產(chǎn)生 的強(qiáng)大推力傳遞到圍巖上， 所以在同步注漿時(shí)必須充分的進(jìn)行填 充。注漿是盾構(gòu)法施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，必不可少，它也是降低 地面沉降幅度的重要方式。同步注漿后， 還要進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿， 二次補(bǔ)注漿取初次注 漿的30%，控制注漿壓力在 0. 3 MPa左右。每2環(huán)補(bǔ)注一次。 具體施工時(shí)，要加強(qiáng)監(jiān)測，及時(shí)分析，根據(jù)實(shí)際情況，對二次補(bǔ) 注漿量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整， 同時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況決定是否進(jìn)行多次補(bǔ)注漿。2. 管片拼裝施工盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工作為管片拼裝的前提條件， 其走向及管片端 面姿態(tài)直接影響盾構(gòu)機(jī)的軸線及管片拼裝形式和管片拼裝姿態(tài) 的選擇。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中，必須嚴(yán)格按“勤糾偏，小糾偏”的 原則，在曲線掘進(jìn)時(shí)根據(jù)計(jì)算值，控制千斤頂?shù)男谐滩?，使盾?gòu) 機(jī)推進(jìn)方向與隧道設(shè)計(jì)軸線在允許的偏差范圍內(nèi)平緩掘進(jìn)， 同時(shí) 將盾構(gòu)機(jī)位置控制在設(shè)計(jì)軸線的內(nèi)側(cè)， 保證糾偏幅度在合理范圍 內(nèi)，確保隧道軸線與高程偏差引起的軸線折角小于規(guī)范允許值。